臭氧对印染废水处理的应用

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1、在化学飞速发展应用的年代， 因此造成的污染也是相当严重， 所以国家制定标准要求工 厂生产后产生的废水， 污物， 等都必须经过处理才能排放或回收， 所以许多企业都建起来自 己的污水处理站，众所周知，污水处理的一个非常繁锁的行业，中途会有许多程序，有的COD, BOD脱色，毒素，细菌，病毒，水中杂质等需要经过许多道程序才能完成水质处理， 故而在应用当中不能缺少氧化剂 -臭氧发生器。展坤刘梅提示以下是臭氧对印染废水处理的 应用：纺织印染废水是一种水量大、色度高、组份复杂的废水, 水质变动范围大, 废水中含有 染料、浆料、助剂、酸、碱、纤维、杂质及无机盐等。 染料结构中胺基化合物及铜、 铬、锌、 砷等

2、重金属元素具有较大的毒性。目前染色加工过程中的102000 的染料排入废水中,严重污染环境。随着染料工业的发展和印染加工技术的进步,染料结构的稳定性大为提高, 给脱色处理增加了难度。 目前印染废水的脱色问题已成为国内外废水处理中急需解决的一大 难题。选择一种简单经济有效的处理方法成为印染废水脱色的研究重点。多数印染厂采用化学处理与生化处理相结合的方法,但普遍存在于印染废中的偶氮染料稳定性高、水溶性大, 是一种难降解的有机物, 传统的化学氧化法和生物法难以取得令人满意的效果。 臭氧的氧化 性极强,在自然界中其氧化还原电位仅次于氟, 常用于工业废水的杀菌消毒、 除臭、脱色等, 其作为一种高级氧化技

3、术近年来被用来去除染料和印染废水的色度和难降解有机物。臭氧发生器产生臭氧的氧化对染料品种适应性广、脱色效率高,并降低其COD、 BOD值,同时 03在废水中的还原产物以及过剩 03能迅速在溶液和空气中分解为 02,不会对环 境造成二次污染。因此 03脱色技术具有一定的工业化应用前景。目前臭氧氧化的主要缺点 是运行费用相对偏高。 因此, 采用臭氧氧化法脱色可作为生物处理的预处理, 结合生物处理 可降低运行费用。1、废水的臭氧氧化处理机理臭氧是良好的氧化剂, 在处理印染废水时, 臭氧与简单或复杂的有机物反应后得到一些 相同的产物, 这些产物很容易生化降解, 而且没有明显的毒性。 臭氧不仅能氧化水中

4、的无机 物，如CN一、NH，等，而且能氧化难以生物降解的有机物，如芳烃化合物等。臭氧化反应 的途径有两条：一是臭氧通过亲核或亲电作用直接参与反应；二是臭氧在碱等因素作用下, 通过活泼的自由基（主要有一 0H）与污染物反应。臭氧能与许多有机物或官能团发生反应：C=CC三C,芳香化合物、杂环化合物、碳环化合物、=N N、=S C三N、C N、C Si、一0H、一 sH、一 NH，、一 CHO N=N 一等。臭氧破坏和去除废水中污染物的作用已被广泛 研究, 对有机物臭氧化的产物也进行了一些研究。 研究表明, 臭氧化产物主要是一元醛、二 元醛、醛酸、一元羧酸、二元羧酸类有机小分子。氧化反应：1.1夺取

5、氢原子，并链羰基化，生成醛、酮、醇或酸；芳香化合物先被氧化为酚，再氧 化为酸。1.2 打开双键、发生加成反应：1.3 氧原子进入芳香环发生取代反应、臭氧也是良好的脱色氧化剂、对于含水溶性染料废水如活性、直接、阳离子和酸性等染料、其脱色率很高；对分散染料也有较好脱色效果； 但对其他以悬浮状态存在于废水中的还原、硫化和涂料、脱色效果较差。Matsui 等的研究结果表明偶氮染料更易于被臭氧氧化脱色。臭氧用量与偶氮基团数量有关、如对于01mol/1的直接红2S、直接黑2S,其需臭氧量分别为 80、130mol /1。臭氧氧化也可以与其它处 理技术结合应用。2. 影响因素臭氧一经溶解在水里、 会出现下列

6、两种反应： 一一种是直接氧化、 它是较缓慢的且有明 显选择性的反应；另一种则是在水中羧基、过氧化氢、有机物、腐殖质和高浓度的氢氧根诱发下自行分解成羧基自由基，间接地氧化有机物、 微生物或氨等。 后一种反应相当快， 且没 有选择性， 另外还能将重碳酸根氧化成重碳酸和碳酸。 这两种反应后一种反应更强烈， 氧化 能力更强。由于氢氧根和有机物能诱发臭氧自行分解成羧基自由基，所以低 pH 值条件下有 利于臭氧直接氧化反应，而高 pH 值和有机物含量高的条件下则有利于羧基自由基的间接氧 化反应。臭氧的自行分解率在很大程度上取决于pH值、温度、UV值、臭氧浓度以及水中存在的其它可去除物。臭氧的浓度、温度和接

7、触时间：一般来说，臭氧对直接染料、酸性染 料、碱性染料、 活性染料等亲水性染料的脱色速度较快， 效果较好因此，为达到对某种染料 期望的去除效果， 必须增加臭氧的投加量。 臭氧的氧化能力还取决于废水的臭氧化速度， 温 度越高，氧化速度越快，所用时间缩短。在常温下，用 30rain 的氧化接触时间足以将水中 3-4mmol/ L的染料去除50%。3. 混凝处理LinSH 研究表明，对含低浓度染料的印染废水，臭氧化可以有效地去除水中的色度和浑浊度，但对含中等和高浓度染料的印染废水，应用臭氧化n PAC絮凝处理，则可以强化臭氧处理效果。 臭氧与絮凝过程连用可以将去除率提高到 70% ，降低化学除色药剂

8、费用 30%。 德国Ochtrup水处理厂中，印染废水经臭氧化处理12min后，染料COD值降低60- 80%,AOX降低60%，聚乙烯醇的浓度降低 50%，从而使此前不能通过生物降解的物质得以部分 氧化,利于下一步的生物处理。4 . 活性炭吸附活性炭具有良好的吸附性能和稳定的化学性质, 是最常用的一种吸附剂。 活性炭吸附法 适用于被臭氧氧化脱色后废水的深度处理。 但是, 由于活性炭再生系统操作难度大, 装置运 行费用高, 应用受到限制。臭氧生物活性炭对有机物的去除包括三个过程： 臭氧氧化、 活性 炭吸附和生物降解。 即在对有机物的去除上, 先发挥臭氧的强氧化能力, 将有机物氧化成可 被生物降

9、解的小分子有机物, 接着利用活性炭良好的吸附性能将其吸附, 再由吸附在活性炭 上的生物对吸附的有机物进行生物降解,而臭氧分解后产生的氧, 提高水中的溶解氧, 使水中溶解氧常呈饱和状态或接近饱和状态,又为活性炭处理中的生物降解提供必要条件。这一臭氧与颗粒活性炭滤池相结合的臭氧生物活性炭净水处理工艺5. 废水臭氧化的发展前景臭氧处理技术的发展可从两方面来看： 一是臭氧作为预处理或后处理, 与其他处理方法 的联合使用,如絮凝、气浮、生化等；二是臭氧处理单元自身的发展,如光催化、金属催化 氧化等。臭氧与其它处理方法联合的工艺流程有很多形式,女口：O +生化（活性污泥、生物活性碳法 ）;O +絮凝+膜处

10、理；O + 膜处理；O +气浮（吹脱）；O +活性碳吸附；O +絮凝+O。 臭氧处理单元自身有以下几种形式：O,;O, +/H, O,;O /H, O,/ UV;0 /UV；O /固体催化剂（固体f二剂如活性炭、金属及其氧化物 ）：用先进的臭氧+ 超声强 化+生化处理工艺,去除偶氮染料脱色效果好,有机物去除率高,能有效地处理高浓度PVA褪浆污水。6. 结论6.1 臭氧是一种强氧化剂,能与废水中大多数有机物、微生物迅速反应,可去除废水中难以生物降解的有机物，如芳烃化合物等污染物，并降低其COD、BOD值，同时还可起到脱色、除臭、杀菌的作用。6.2 在碱性条件下，臭氧对废水的脱色效果好，随初始 pH 值的升高，脱色速度明显提 高。臭氧的投加量、接触时间、温度、光照、催化剂等，对氧化反应和脱色率影响大。6.3 臭氧化能改善印染废水的可生化性，臭氧作为印染废水预处理或后处理，与其它处 理方法联合使用，效果更佳。6.4 臭氧发生器应用于印染废水的应用，在现场使用已经非常多，在配合其它设备的使 用后，可以达到国家排放标准